(57)【要約】【課題】  偏加重が大きい負荷においても、負荷特性を正確に測定できる負荷特性演算装置を提供する。また、偏加重の影響を受けずに精度よく制御可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】  モータが発生するトルクを検出するトルク検出手段と、モータの速度を検知する速度検出手段３０と、検出したトルク（Ｔ＊）と速度ωとに基づき粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重の少なくとも１つを演算する負荷特性演算手段７０とを有する。負荷特性演算手段７０は、検出したトルク（Ｔ＊）の大きさ、検出した速度ωの大きさ、検出した速度の時間変化の大きさのうちの少なくとも１つが、それぞれに対して設定された所定値以上となる場合の、トルクと速度の検出値に基づき演算を実行する。【選択図】  図１
2005168166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが発生するトルクを検出するトルク検出手段と、
モータの速度を検出する速度検出手段と、
前記検出したトルク及び速度に基づき、負荷特性として、粘性摩擦係数、動摩擦及び偏加重のうちの少なくとも１つを演算し、出力する演算手段と
を有することを特徴とする負荷特性演算装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記検出したトルクの大きさ、前記検出した速度の大きさ、前記検出した速度の時間変化の大きさのうちの少なくとも１つが、それぞれに対して設定された所定値以上となる場合の、トルクと速度の検出値に基づき前記演算を実行することを特徴とする請求項１記載の負荷特性演算装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記モータの正転時に演算される粘性摩擦係数と前記モータの逆転時に演算される粘性摩擦係数とを平均して得られる平均粘性摩擦係数と、前記モータの正転時に演算される動摩擦と前記モータの逆転時に演算される動摩擦とを平均して得られる平均動摩擦のうちの少なくとも１つを求めることを特徴とする請求項１または２記載の負荷特性演算装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記速度とトルクの検出値に基づき逐次最小二乗法を用いて、粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つを演算することを特徴とする請求項１または２記載の負荷特性演算装置。
【請求項５】
請求項１記載の負荷特性演算装置と、
該負荷特性演算装置から出力される粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つに基づき、速度ゲイン及び速度積分時定数を用いてモータが発生する出力トルクの指令であるトルク指令を生成し、出力する速度制御手段と、
前記トルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力する駆動手段と
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
前記負荷特性演算装置から出力される粘性摩擦係数、動摩擦及び偏加重のうちの少なくとも１つに基づいて、前記速度制御手段から出力されるトルク指令を補正するトルク指令補正手段をさらに備え、
前記駆動手段は、該補正されたトルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力することを特徴とする請求項５記載のモータ制御装置。
【請求項７】
位置ゲインを比例定数として速度指令を生成、出力する位置制御手段と、
前記粘性摩擦係数および前記動摩擦の少なくとも１つに基づき、前記速度ゲインに対する前記位置ゲインの比率を示すゲイン比率と、前記速度積分時定数のうちの少なくとも１つを変更するゲイン変更手段とをさらに備えることを特徴とする請求項５記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記ゲイン変更手段は、前記ゲイン比率が前記粘性摩擦係数及び前記動摩擦の少なくとも１つの増加に応じて大きくなるように、前記ゲイン比率を変更することを特徴とする請求項７記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記ゲイン変更手段は、前記速度積分時定数が前記粘性摩擦係数及び前記動摩擦の少なくとも１つの増加に応じて小さくなるように、前記速度積分時定数を変更することを特徴とする請求項７記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
請求項３記載の負荷特性演算装置と、
該負荷特性演算装置から出力される粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つに基づき、速度ゲイン及び速度積分時定数を用いてモータが発生する出力トルクの指令であるトルク指令を生成し、出力する速度制御手段と、
前記トルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力する駆動手段と
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
前記負荷特性演算装置から出力される平均粘性摩擦係数と平均動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つに基づいて、前記速度制御手段から出力されるトルク指令を補正するトルク指令補正手段をさらに備え、
前記駆動手段は、該補正されたトルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力することを特徴とする請求項１０記載のモータ制御装置。
【請求項１２】
位置ゲインを比例定数として速度指令を生成、出力する位置制御手段と、
前記平均粘性摩擦係数および前記平均動摩擦の少なくとも１つに基づき、前記速度ゲインに対する前記位置ゲインの比率を示すゲイン比率と、前記速度積分時定数のうちの少なくとも１つを変更するゲイン変更手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１０記載のモータ制御装置。
【請求項１３】
前記ゲイン変更手段は、前記ゲイン比率が前記平均粘性摩擦係数および前記平均動摩擦の少なくとも１つの増加にともない大きくなるように、前記ゲイン比率を変更することを特徴とする請求項１２記載のモータ制御装置。
【請求項１４】
前記ゲイン変更手段は、前記速度積分時定数が前記平均粘性摩擦係数および前記平均動摩擦の少なくとも１つの増加に伴い小さくなるように、前記速度積分時定数を変更することを特徴とする請求項１２記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの負荷特性を演算する装置に関する。また、モータの負荷特性を考慮しながら、位置指令、速度指令、あるいはトルク指令に基づいてモータを制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータ制御装置として、例えば、特許文献１に、トルク、速度の情報を３組用いて、動摩擦、粘性摩擦、およびイナーシャ（慣性負荷とも呼ぶ）を同定するものが記載されている。
【０００３】
図５に、特許文献１のモータ制御装置の構成図を示す。上位コントローラ９０４は電動機９０１に負荷をかけた状態で、定期的にサーボコントローラより出力トルクＴ、位置フィードバックから角速度ω、差分等の周知の方法で求めた角加速度ａを取り込み、一時記憶バッファ９４１に記憶する。そして、一時記憶バッファ９４１の中で下記式（１）のトルクＴ、動摩擦トルクＤ、粘性摩擦係数Ｒ、慣性負荷Ｊが一義的に求められるような３サンプル分のデータを負荷演算器９４２に入力し、慣性負荷Ｊ、動摩擦トルクＤ、粘性摩擦係数Ｒを求める。
Ｔ  −  Ｄ  −  Ｒ・ω  ＝  Ｊ・ａ      ・・・（１）
【０００４】
より具体的には、図５において、時刻ｔ０、ｔ１、およびｔ２の３サンプル分のデータ（Ｔ０、ω０、ａ０）、（Ｔ１、ω１、ａ１）、および（Ｔ２、ω２、ａ２）を式（１）にそれぞれ代入し、下記式（２）のような連立１次方程式を作成する。そして、式（２）おいて、Ｊ、Ｄ、およびＲについて解くことにより、慣性負荷Ｊ、動摩擦トルクＤ、粘性摩擦係数Ｒを求める。
Ｔ０  −  Ｄ  −  Ｒ・ω０  ＝  Ｊ・ａ０      ・・・（２）
Ｔ１  −  Ｄ  −  Ｒ・ω１  ＝  Ｊ・ａ１
Ｔ２  −  Ｄ  −  Ｒ・ω２  ＝  Ｊ・ａ２
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２５５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のモータ制御装置では、偏加重が大きい負荷の負荷特性を正しく測定できない、という問題点を持つ。
【０００７】
図６は負荷の模式図である。図６（ａ）、（ｂ）は、偏加重がないときの負荷の模式図を示す。このような負荷の例として、地上に対し水平面に置かれた電動スライダーがある。従来のモータ制御装置を用いて、このような負荷の負荷特性は正しく測定できる。すなわち、図６（ａ）のように台が右向きに移動するとき、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωは左向きに作用する。また、図６（ｂ）のように台が左向きに移動するとき、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωは右向きに作用する。このように、負荷に作用する外力は、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωのみであり、式（１）が成り立つ（回転の向きを正とする）。そのため、従来のモータ制御装置は、偏加重がない負荷において、正しい慣性負荷Ｊ、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦係数Ｒを測定できるため、負荷特性を正しく測定できる。
【０００８】
図６（ｃ）、（ｄ）は、偏加重があるときの負荷の模式図を示す。このような負荷として、例えば、地上に対し垂直面に置かれた電動スライダーがある。従来のモータ制御装置を用いて、このような負荷の負荷特性は正しく測定できない。すなわち、図６（ｃ）のように台が下向きに移動するとき、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωは上向きに作用する。また、重力ｍ・ｇは逆の下向きに作用する。一方、図６（ｄ）のように台が上向きに移動するとき、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωは下向きに作用する。また、重力ｍ・ｇは同様に下向きに作用する。このように、負荷には、動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωのみが作用するのみならず、重量ｍ・ｇも作用する。台が下向きに移動するとき下記式（３）が成り立ち（回転の向き、すなわち下向きを正とする）、台が上向きに移動するとき下記式（４）が成り立つ（回転の向き、すなわち上向きを正とする）。このように、回転の向きが変化すると、動摩擦Ｄに対する重力ｍ・ｇの向きが変化する。そのため、従来のモータ制御装置は、偏加重が大きい負荷において、正しい動摩擦トルクＤ、および粘性摩擦トルクＲ・ωを測定できず、負荷特性を正しく測定できない。
Ｔ  −  （Ｄ  −  ｍ・ｇ）  −  Ｒ・ω  ＝  Ｊ・ａ      ・・・（３）
Ｔ  −  （Ｄ  ＋  ｍ・ｇ）  −  Ｒ・ω  ＝  Ｊ・ａ      ・・・（４）
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するものであり、偏加重が大きい負荷においても、負荷特性を正しく測定できる負荷特性演算装置を提供することを目的とする。また、偏加重の影響を受けずに精度よく制御が可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の負荷特性演算装置は、モータが発生するトルクを検出するトルク検出手段と、
モータの速度を検出する速度検出手段と、検出したトルク及び速度に基づき、負荷特性として、粘性摩擦係数、動摩擦及び偏加重のうちの少なくとも１つを演算し、出力する演算手段とを有する。
【００１１】
演算手段は、検出したトルクの大きさ、検出した速度の大きさ、検出した速度の時間変化の大きさのうちの少なくとも１つが、それぞれに対して設定された所定値以上となる場合の、トルクと速度の検出値に基づき演算を実行するようにしてもよい。
【００１２】
また、演算手段は、モータの正転時に演算される粘性摩擦係数とモータの逆転時に演算される粘性摩擦係数とを平均して得られる平均粘性摩擦係数と、モータの正転時に演算される動摩擦とモータの逆転時に演算される動摩擦とを平均して得られる平均動摩擦のうちの少なくとも１つを求めるようにしてもよい。
また、演算手段は、速度とトルクの検出値に基づき逐次最小二乗法を用いて、粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つを演算するようにしてもよい。
【００１３】
本発明に係るモータ制御装置は、上記の負荷特性演算装置と、負荷特性演算装置から出力される粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重のうちの少なくとも１つに基づき、速度ゲイン及び速度積分時定数を用いてモータが発生する出力トルクの指令であるトルク指令を生成し、出力する速度制御手段と、トルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力する駆動手段とを備える。
【００１４】
また、モータ制御装置は、負荷特性演算装置から出力される粘性摩擦係数、動摩擦及び偏加重のうちの少なくとも１つに基づいて、速度制御手段から出力されるトルク指令を補正するトルク指令補正手段をさらに備えてもよい。このとき、駆動手段は、補正されたトルク指令にしたがいモータ駆動電圧を生成し、出力する。
【００１５】
また、モータ制御装置は、位置ゲインを比例定数として速度指令を生成、出力する位置制御手段と、粘性摩擦係数および動摩擦の少なくとも１つに基づき、速度ゲインに対する位置ゲインの比率を示すゲイン比率と、速度積分時定数のうちの少なくとも１つを変更するゲイン変更手段とをさらに有してもよい。
【００１６】
ゲイン変更手段は、ゲイン比率が粘性摩擦係数及び動摩擦の少なくとも１つの増加に応じて大きくなるように、ゲイン比率を変更してもよい。
【００１７】
また、ゲイン変更手段は、速度積分時定数が粘性摩擦係数及び動摩擦の少なくとも１つの増加に応じて小さくなるように、速度積分時定数を変更する。
【００１８】
上記のトルク指令補正手段及びゲイン変更手段は、平均粘性摩擦係数及び平均動摩擦に基づいて上記のような補正や変更を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トルクと速度とに基づき粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重との少なくとも１つを演算することにより、モータの負荷特性をより正確に演算できる。
【００２０】
また、速度の大きさ、トルクの大きさ、速度の時間変化の大きさの少なくとも１つが、対応する所定値以上のときのトルクと速度とに基づき負荷特性の演算を実行するため、ノイズの影響を小さな情報を利用でき、精度の高い負荷特性を演算できる。
【００２１】
また、粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重との少なくとも１つに基づきモータが発生する出力トルクの指令であるトルク指令を補正することにより、偏加重が大きい装置において簡単な演算でトルク指令を補正し、回転方向が変化しても同一ゲインで同特性を実現できる。
【００２２】
また、粘性摩擦係数および動摩擦の少なくとも１つに基づき、速度ゲインに対する位置ゲインの比率を示すゲイン比率及び速度積分時定数の少なくとも１つを変更することにより、摩擦に対する最適な制御係数を設定することができ、最適な特性（例えば、整定時間が短縮されるというような特性）が得られる。
【００２３】
また、粘性摩擦係数および動摩擦の少なくとも１つの増加に伴いゲイン比率が大きくなるように、ゲイン比率を変更することにより、摩擦に対する最適なゲインを設定することができ、最適な特性（例えば、整定時間が短縮されるというような特性）が得られる。
【００２４】
また、粘性摩擦係数および動摩擦の少なくとも１つの増加に伴い積分時定数が小さくなるように積分時定数を変更することにより、摩擦に対する最適な積分時定数を設定することができ、最適な特性（例えば、整定時間が短縮されるというような特性）が得られる。
【００２５】
また、モータ回転の正転時と逆転時のそれぞれにおいて求めた負荷特性を平均することにより、ノイズの影響を小さくでき、精度の高い負荷特性を演算できる。
【００２６】
また、速度とトルクとに基づき逐次最小二乗法を用いて粘性摩擦係数と動摩擦と偏加重との少なくとも１つを演算するという構成により、リアルタイムに負荷特性を演算しこの負荷特性に応じた制御をすることにより、応答性が速い制御を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る負荷特性演算装置及びモータ制御装置の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
（モータ制御装置の全体構成）
図１は、本発明のモータ制御装置の構成図である。モータ制御装置１は、ロータリーエンコーダ４、指令発生器５、位置指令受信器６、位置受信器７、駆動器８、位置偏差演算器１０、位置制御器２０、速度検出器３０、速度偏差演算器４０、速度制御器５０、トルク指令補正器６０、および負荷特性演算器７０を含む。
【００２９】
位置偏差演算器１０、位置制御器２０、速度検出器３０、速度偏差演算器４０、速度制御器５０、トルク指令補正器６０、および負荷特性演算器７０の機能は、マイクロコンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現できる。
【００３０】
モータ制御装置１にはモータ２が接続され、モータ制御装置１によりモータ２のロータの回転が制御される。また、モータ２には、負荷３が、カップリング等を介し連結され、モータ２のロータの回転に応じ所定の動作を行う。
【００３１】
ロータリーエンコーダ４は、モータ２のロータ軸に連結され、モータ２のロータの位置を示す信号をモータ制御装置１に出力する。
【００３２】
指令発生器５は、モータ２のロータの位置指令を示す信号をモータ制御装置１に出力する。
【００３３】
位置指令受信器６は、指令発生器５が発生した位置指令を示す信号を受信し、位置指令を示す数値である位置指令θ＊を作成する。
【００３４】
位置受信器７は、ロータリーエンコーダ４が発生した位置を示す信号を受信し、モータ２の回転子の位置を示す数値である検出位置θを作成する。
【００３５】
位置偏差演算器１０、位置制御器２０、速度検出器３０、速度偏差演算器４０、速度制御器５０、トルク指令補正器６０、および負荷特性演算器７０は、位置指令θ＊、および位置θを入力し、マイクロコンピュータによりサンプリング周期Ｔｓ毎に演算を行いトルク指令Ｔ＊を作成し、トルク指令Ｔ＊を駆動器８に出力する。
【００３６】
駆動器８は、トルク指令Ｔ＊、および検出位置θを入力し、モータ２の出力するトルクがトルク指令Ｔ＊どおりになるように、モータ２の端子電圧を制御する。すなわち、駆動器８は、トルク指令Ｔ＊に応じてモータ駆動電圧を生成し、出力する
【００３７】
位置偏差演算器１０は、位置指令θ＊と検出位置θとを入力し、下記式（５）のように位置偏差ｅθを作成し、出力する。ここで、ｅθ（ｉ）は、今回のサイクルにおける演算での位置偏差である。また、式（５）には含まれないが、ｅθ（ｉ−１）は、前回のサイクルにおける演算での位置偏差を示す。以下、今回の演算の値を（ｉ）によって表し、前回の演算の値を（ｉ−１）によって表す。
ｅθ（ｉ）  ＝  θ＊（ｉ）  −  θ（ｉ）      ・・・（５）
【００３８】
位置制御器２０は、位置偏差ｅθと負荷特性ベクトルψとを入力し、下記式（６）のように速度指令ω＊を作成し、速度指令ω＊を出力する。なお、Ｋｐｐは位置比例ゲインであり、後述のように、負荷特性ベクトルψに依存し変化する。
ω＊（ｉ）  ＝  Ｋｐｐ（ｉ）・ｅθ（ｉ）      ・・・（６）
Ｋｐｐ（ｉ）  ＝  Ｋｐｐ（ψ（ｉ−１））      ・・・（７）
【００３９】
速度検出器３０は、検出位置θを入力し、それを微分し速度（検出速度）ωを求める。ここでは、微分する代わりに差分をとることにより下記式（８）のように速度ωを求めている。Ｔｓは前述したようにサンプリング周期である。
ω（ｉ）  ＝  ｛θ（ｉ）  −  θ（ｉ−１）｝／Ｔｓ      ・・・（８）
【００４０】
速度偏差演算器４０は、速度指令ω＊と検出速度ωとを入力し、下記式（９）のように速度偏差ｅωを作成し、速度偏差ｅωを出力する。
ｅω（ｉ）  ＝  ω＊（ｉ）  −  ω（ｉ）      ・・・（９）
【００４１】
速度制御器５０は、速度偏差ｅωと負荷特性ベクトルψとを入力し、下記式（１０）のように補正前トルク指令Ｔｐ＊を作成し、補正前トルク指令Ｔｐ＊を出力する。なお、Ｋｖｐは速度比例ゲインである。また、τｖｉは速度積分時定数であり、後述のように、負荷特性ベクトルψに依存し変化する。また、Σは積分を示し、積分開始時点（ｊで示す）の速度偏差ｅω（ｊ）から今回の演算（ｉで示す）の速度偏差ｅθ（ｉ）の総和である。なお、Ｊ（ｉ−１）はイナーシャであり、その求め方は後述する。
Ｔｐ＊（ｉ）  ＝  Ｋｖｐ（ｉ）・Ｊ（ｉ−１）・｛ｅω（ｉ）
＋  Σ（ｅω（ｉ））・Ｔｓ／τｖｉ（ｉ）｝      ・・・（１０）
τｖｉ（ｉ）  ＝  τｖｉ（ψ（ｉ−１））      ・・・（１１）
【００４２】
トルク指令補正器６０は、補正前トルク指令Ｔｐ＊と負荷特性ベクトルψとを入力し、下記式（１２）のようにトルク指令Ｔ＊を作成し、トルク指令Ｔ＊を出力する。Ｔｈは、トルク指令補正量であり、後述のように、負荷特性ベクトルψに依存し変化する。
Ｔ＊（ｉ）  ＝  Ｔｐ＊（ｉ）  ＋  Ｔｈ（ｉ）      ・・・（１２）
Ｔｈ（ｉ）  ＝  Ｔｈ（ψ（ｉ−１））      ・・・（１３）
【００４３】
負荷特性演算器７０は負荷特性を演算し、出力する。なお、負荷特性には、イナーシャＪ、粘性摩擦係数Ｒ、動摩擦Ｄ、及び偏加重Ｇが含まれる。具体的には、負荷特性演算器７０は、検出速度ωとトルク検出値とを入力し、これらの値に基づいて負荷ベクトルψを作成して出力する。なお、本実施形態としては、実際にトルクを検出する代わりにトルク指令値Ｔ＊をトルク検出値として用いる。また、トルク検出値として、モータ電流等からモータモデルを用いて演算により求めたトルクの推定値を用いることもできる。ここで、負荷特性演算器７０の動作について詳細に説明する。
【００４４】
（負荷特性演算器）
前述のように図６は負荷の模式図を示した図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、偏加重がないときの負荷の模式図であり、図６（ｃ）、（ｄ）は偏加重が大きいときの負荷の模式図である。座標の正の向きの取り方により、偏加重の向きが変化するが、運動方程式は、下記式（１４）のとおりである。
Ｔ  ＝  Ｊ・ａ  ＋  Ｒ・ω  ＋  Ｔｄ      ・・・（１４）
なお、Ｔはトルク、Ｊはイナーシャ、ａは加速度、Ｒは粘性摩擦係数、ωは前述のように速度、Ｔｄは、動摩擦Ｄと偏加重Ｇとの合成値である。図６（ｃ）、（ｄ）において、下向きを正と定義する。
【００４５】
図６（ｃ）のように、負荷が下向き、すなわち正の向きに動くとき（速度ω＞０）、下記式（１５）のように、動摩擦Ｄの向きと偏加重Ｇの向きとが逆である。また、図６（ｄ）のように、負荷が上向き、すなわち負の向きに動くとき（速度ω＜０）、下記式（１６）のように、動摩擦Ｄの向きと偏加重Ｇの向きとが一致する。このように、回転方向が変化すると、動摩擦Ｄに対する偏加重Ｇの向きが変化し、合成値Ｔｄが変化する。
Ｔ  ＝  Ｊ・ａ  ＋  Ｒ・ω  ＋  （＋Ｄ−Ｇ）  （ω＞０のとき）  ・・・（１５）
Ｔ  ＝  Ｊ・ａ  ＋  Ｒ・ω  ＋  （−Ｄ−Ｇ）  （ω＜０のとき）  ・・・（１６）
【００４６】
トルクＴ、加速度ａ、および速度ωが既知であり、かつ、十分な組の情報があれば、逐次最小二乗法を用いて、イナーシャＪ、粘性摩擦係数Ｒ、および合成値Ｔｄを求めることができる。そこで、正転時と逆転時のそれぞれの場合について、イナーシャＪ、粘性摩擦係数Ｒ、および合成値Ｔｄを求め、正転時と逆転時の合成値Ｔｄから、動摩擦Ｄと偏加重Ｇとを求める。以下、これを具体的に説明する。
負荷特性演算器７０は、まず、速度ω、加速度ａ、トルク指令Ｔに基づいて状態を決定する。具体的には、負荷特性演算器７０は下記式（１７）に基づいて状態フラグ（Ｆｌａｇ）を設定する。
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｆ"  （ω＞  ω０、｜ａ｜＞ａ０、｜Ｔ＊｜＞Ｔ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｒ"  （ω＜−ω０、｜ａ｜＞ａ０、｜Ｔ＊｜＞Ｔ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｓ"  （上記以外）                              ・・・（１７）
ここで、ω０、ａ０、およびＴ０は、それぞれ状態を決定するために使用する速度ω、加速度の大きさ｜ａ｜、およびトルク指令の大きさ｜Ｔ＊｜の閾値を示す正数である。
【００４７】
速度ωが閾値ω０より大きく、加速度の大きさ｜ａ｜が閾値ａ０より大きく、かつトルク指令の大きさ｜Ｔ＊｜が閾値Ｔ０より大きいとき（これらの３つの条件が全て成り立つとき）、状態フラグＦｌａｇ＝"Ｆ"とする。この場合は、状態フラグは、正転時用の演算を行うことを示す。
【００４８】
速度ωが閾値−ω０より小さく、加速度の大きさ｜ａ｜が閾値ａ０より大きく、かつトルク指令の大きさ｜Ｔ＊｜が閾値Ｔ０より大きいとき（これらの３つの条件が全て成り立つとき）、状態フラグＦｌａｇ＝"Ｒ"とする。この場合、状態フラグは、逆転時用の演算を行うことを示す。
【００４９】
状態フラグＦｌａｇが"Ｆ"、"Ｒ"のいずれにも当てはまらない場合、状態フラグＦｌａｇ＝"Ｓ"とする。この場合、状態フラグは、演算を行わないことを示す。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、状態フラグの設定において、以下の３つの判定基準を有する。
ｉ）速度ωが所定値より大きいか否か。
ii）加速度ａの大きさが所定値より大きいか否か。
iii）トルクＴの大きさが所定値より大きいか否か。
【００５１】
しかしながら、状態フラグの設定においては、上記の３つの基準ｉ）〜iii）を必ず全て考慮する必要はなく、上記の３つの基準ｉ）〜iii）のうちの少なくとも１つを考慮してフラグを設定してもよい。例えば、以下のように状態フラグを設定してもよい。
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｆ"  （ω＞ω０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｒ"  （ω＜ω０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｓ"  （上記以外）                        ・・・（１７ａ）
または、
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｆ"  （ω＞０、｜ａ｜＞ａ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｒ"  （ω＜０、｜ａ｜＞ａ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｓ"  （上記以外）                        ・・・（１７ｂ）
または、
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｆ"  （ω＞０、｜Ｔ｜＞Ｔ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｒ"  （ω＜０、｜Ｔ｜＞Ｔ０のとき）
Ｆｌａｇ  ＝  "Ｓ"  （上記以外）                        ・・・（１７ｃ）
【００５２】
また、上記の状態フラグ設定の判定基準において、検出速度ωの代わりに、速度指令ω＊や、位置指令θ＊の時間微分｛ｄ（θ＊）／ｄｔ｝を用いてもよい。
【００５３】
設定された状態フラグＦｌａｇが"Ｆ"の場合、正転時用の演算を行う。トルク指令Ｔ＊、加速度ａ、および速度ωと、正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆ、および合成値Ｔｄｆとの関係は、下記式（１８）のとおりである。なお、駆動器８はトルク指令Ｔ＊に応じたトルクをモータ２が出力するように制御するため、トルクＴの代わりにトルク指令Ｔ＊を用いる。また、加速度ａは速度の時間微分であるが、下記式（１９）のように差分を用いて求めることができる。ここで、前述のように、ω（ｉ）は今回の演算の速度であり、ω（ｉ−１）は前回の演算の速度である。また、前述のように、Ｔｓはサンプリング周期である。
Ｔ＊  ＝  Ｊｆ・ａ  ＋  Ｒｆ・ω  ＋  Ｔｄｆ      ・・・（１８）
ａ（ｉ）  ＝  ｛ω（ｉ）  −  ω（ｉ−１）｝／Ｔｓ      ・・・（１９）
そして、逐次最小二乗法を用いて、式（１８）におけるＪｆ、Ｒｆ、Ｔｄｆを推定する。
【００５４】
入力行列φ（ｉ）を下記式（２０）のように定義する。
【数１】
2005168166.tif 000003
【００５５】
また、正転時のパラメータ推定値行列ξｆ（ｉ）を下記式（２１）のように定義する。
【数２】
2005168166.tif 000004
【００５６】
すると、正転時の予測誤差εｆ（ｉ）は下記式（２２）となり、正転時の共分散行列Ｐｆ（ｉ）は下記式（２３）となる。なお、正転時の共分散行列Ｐｆ（ｉ）は３行×３列の行列である。
【数３】
2005168166.tif 000005
【数４】
2005168166.tif 000006
【００５７】
そして、正転時の予測誤差εｆ（ｉ）と正転時の共分散行列Ｐｆ（ｉ）とを用いて、下記式（２４）のように、パラメータ推定値行列ξｆ（ｉ）を求める。ここで、λは忘却係数であり１未満の値を用いる。
【数５】
2005168166.tif 000007
【００５８】
このようにして、正転時のイナーシャＪｆ、正転時の粘性摩擦係数Ｒｆ、および正転時の合成値Ｔｄｆを推定する。
【００５９】
また、状態Ｆｌａｇ＝"Ｒ"の場合、逆転時用の演算を行う。トルク指令Ｔ＊、加速度ａ、および速度ωと、逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒ、および合成値Ｔｄｒとの関係は、下記式（２５）のとおりである。
Ｔ＊  ＝  Ｊｒ・ａ  ＋  Ｒｒ・ω  ＋  Ｔｄｒ      ・・・（２５）
【００６０】
なお、正転時と同様に、駆動器８はトルク指令Ｔ＊どおりのトルクをモータ２が出力するように制御するため、トルクＴの代わりにトルク指令Ｔ＊を用いる。また、加速度ａは速度の時間微分であるが、式（１９）のように差分を用いて求める。
【００６１】
そして、逐次最小二乗法を用いて、式（２５）における、Ｊｒ、Ｒｒ、Ｔｄｒを推定する。入力行列φ（ｉ）を式（２０）のように定義する。また、逆転時のパラメータ推定値行列ξｒ（ｉ）を下記式（２６）のように定義する。
【数６】
2005168166.tif 000008
【００６２】
すると、逆転時の予測誤差εｒ（ｉ）は下記式（２７）となり、逆転時の共分散行列Ｐｒ（ｉ）は下記式（２８）となる。
【数７】
2005168166.tif 000009
【数８】
2005168166.tif 000010
【００６３】
なお、逆転時の共分散行列Ｐｒ（ｉ）は３行３列の行列である。そして、逆転時の予測誤差εｒ（ｉ）と正転時の共分散行列Ｐｒ（ｉ）とを用いて、下記式（２９）のように、パラメータ推定値行列ξｒ（ｉ）を求める。ここで、λは忘却係数であり１未満の値を用いる。このようにして、逆転時のイナーシャＪｒ、逆転時の粘性摩擦係数Ｒｒ、および逆転時の合成値Ｔｄｒを推定する。
【数９】
2005168166.tif 000011
【００６４】
なお、状態フラグＦｌａｇ＝"Ｒ"（逆転時用の演算を行う状態）、または"Ｓ"（演算を行わない状態）のとき、正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆ、および合成値Ｔｄｆは、下記式（３０）、（３１）、（３２）のように前サイクルの値をそのまま保持する。
Ｊｆ（ｉ）    ＝  Ｊｆ（ｉ−１）        ・・・（３０）
Ｒｆ（ｉ）    ＝  Ｒｆ（ｉ−１）        ・・・（３１）
Ｔｄｆ（ｉ）  ＝  Ｔｄｆ（ｉ−１）      ・・・（３２）
【００６５】
なお、状態フラグＦｌａｇ＝"Ｆ"（正転時用の演算を行う状態）、または状態フラグＦｌａｇ＝"Ｓ"（演算を行わない状態）のとき、逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒ、および合成値Ｔｄｒは、下記式（３３）、（３４）、（３５）のように前サイクルの値をそのまま保持する。
Ｊｒ（ｉ）    ＝  Ｊｒ（ｉ−１）        ・・・（３３）
Ｒｒ（ｉ）    ＝  Ｒｒ（ｉ−１）        ・・・（３４）
Ｔｄｒ（ｉ）  ＝  Ｔｄｒ（ｉ−１）      ・・・（３５）
【００６６】
そして、負荷特性ψを下記式（３６）のように演算する。負荷特性ψは、イナーシャＪ、粘性摩擦係数Ｒ、動摩擦Ｄ、偏加重Ｇの４つの要素を持つ４行×１列の行列であり、それぞれ以下のように求める。イナーシャＪは、正転時のイナーシャＪｆと逆転時のイナーシャＪｒとの平均する。また、粘性負荷係数Ｒは、正転時の粘性負荷係数Ｒｆと逆転時の粘性負荷係数Ｒｒとの平均とする。そして、式（１４）（１５）（１６）の関係を用いて、式（３６）のように、正転時の合成値Ｔｄｆと逆転時の合成値Ｔｄｒとから動摩擦Ｄ、および偏加重Ｇを求める。
【数１０】
2005168166.tif 000012
【００６７】
このように、速度ωとトルク指令Ｔ＊とに基づき、逐次最小二乗法を用いて、正転時、逆転時のパラメータ推定行列ξｆ、ξｒをそれぞれ求め、負荷特性ψを求める。このように、逐次最小二乗法を用いて負荷特性ψをサイクル毎に演算することにより、リアルタイムに負荷特性ψを演算できる。そして、この負荷特性を用いて各種の補正を実行することにより、応答性が速い制御を実現できる。
【００６８】
（位置比例ゲイン）
本実施形態では、位置制御器２０は位置比例ゲインＫｐｐを式（７）に示すように負荷特性に基づいて変化させる。図２は、本実施形態において位置制御器２０における粘性摩擦係数Ｒに対する位置比例ゲインの変化を示した図である。図２に示すように、粘性摩擦係数Ｒが大きくなると、位置比例ゲインＫｐｐが大きくなるように、位置比例ゲインＫｐｐを変化させる。具体的には、下記式（３７）のように変化させる。
Ｒ（ｉ−１）  ＜  Ｒ１１のとき
Ｋｐｐ（ｉ）＝Ｋｐｐ１      
Ｒ１１  ≦  Ｒ（ｉ−１）  ＜  Ｒ１２のとき
Ｋｐｐ（ｉ）＝
Ｋｐｐ１＋（Ｒ（ｉ−１）−Ｒ１１）・（Ｋｐｐ２−Ｋｐｐ１）／（Ｒ１２−Ｒ１１）
Ｒ（ｉ−１）  ≧  Ｒ１２のとき
Ｋｐｐ（ｉ）＝＝Ｋｐｐ２                            ・・・（３７）
【００６９】
すなわち、粘性摩擦係数Ｒが大きくなると速度比例ゲインＫｖｐに対する位置比例ゲインＫｐｐの比率（ゲイン比率）が大きくなるように、位置比例ゲインＫｐｐを変更する。これにより、摩擦に対する最適なゲイン（位置比例ゲインＫｐｐ、速度比例ゲインＫｖｐ）を設定することができ、最適な特性（例えば、整定時間が短縮されるというような特性）を得ることができる。
【００７０】
負荷が剛体であるとき、負荷の伝達関数ＧＬ（ｓ）は下記式（３８）のように表される。ここで、ｓはラプラス変数である。
【数１１】
2005168166.tif 000013
【００７１】
すると、位置指令θ＊から位置θの伝達関数Ｇ（ｓ）は下記式（３９）のように表される。
【数１２】
2005168166.tif 000014
【００７２】
粘性摩擦係数Ｒが大きくなると、ダンピングが改善されるため、その分だけ位置比例ゲインＫｐｐを大きくしても、振動などが発生しない。そして、その分だけ位置指令ゲインＫｐｐを大きくできるため、伝達関数のカットオフ周波数が大きくなり、整定時間が短縮できる。
【００７３】
なお、位置比例ゲインＫｐｐを粘性摩擦係数Ｒに応じ変化させたが、他の負荷特性に応じ変化させてもよい。特に、粘性摩擦係数Ｒと動摩擦Ｄは同様の特性を持つため、動摩擦Ｄに応じ位置比例ゲインＫｐｐを変化させてもよい。また、粘性摩擦係数Ｒと動摩擦Ｄとをある割合で加算したものに応じ位置比例ゲインＫｐｐを変化させてもよい。また、速度ω等に応じて、粘性摩擦係数Ｒに応じて位置比例ゲインＫｐｐを変化させる制御と、動摩擦Ｄに応じて位置比例ゲインＫｐｐを変化させる制御とを切り替えてもよい。また、位置比例ゲインＫｐｐと同様に、速度比例ゲインＫｖｐを負荷特性に応じて変化させてもよい。つまり本発明の要諦は、粘性摩擦係数Ｒや動摩擦Ｄのような負荷特性に応じ、位置比例ゲインと速度比例ゲインとの比を変化させることであり、種々の変形が可能であり、それらの変形も本発明の範囲に含まれる。
【００７４】
（速度積分時定数）
本実施形態では、速度制御器５０は速度積分時定数τｖｉを式（１１）に示すように負荷特性に基づいて変化させる。図３は、本実施形態における速度制御器５０における粘性摩擦係数Ｒに対する速度積分時定数τｖｉの関係図である。図３のように、粘性摩擦係数Ｒが大きくなると、速度積分時定数が小さくなるように変化させる。具体的には、下記式（４０）のように変化させる。
Ｒ（ｉ−１）  ＜  Ｒ２１のとき、
τｖｉ（ｉ）＝τｖｉ１
Ｒ２１  ≦  Ｒ（ｉ−１）  ＜  Ｒ２２のとき、
τｖｉ（ｉ）＝
τｖｉ１＋（Ｒ（ｉ−１）−Ｒ２１）・（τｖｉ２−τｖｉ１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）
Ｒ（ｉ−１）  ≧  Ｒ２２のとき、
τｖｉ（ｉ）＝τｖｉ２                          ・・・（４０）
【００７５】
以上のように、負荷特性ψに基づき速度積分時定数τｖｉを変化させることにより、摩擦に対する最適な速度積分時定数τｖｉを設定することができ、最適な特性（例えば、整定時間が短縮されるというような特性）を得ることができる。
【００７６】
一般に、静止摩擦は粘性摩擦係数Ｒや動摩擦Ｄと同様の傾向を示し、粘性摩擦係数Ｒや動摩擦Ｄが大きくなると静止摩擦は大きくなる。また、静止摩擦は停止時に負荷に対しブレーキの役割をするため、静止摩擦が大きければ、その分だけ速度積分時定数τｖｉを小さくし、速度積分を早くすることができる。静止摩擦を速度積分が補償することで整定する（位置偏差ｅθがある設定された値である静定幅の範囲に入る）ため、速度積分時定数τｖｉが小さいほど整定時間（位置指令θ＊が変化しなくなった後、位置偏差ｅθが整定幅に入るまでの時間）が短くなる。
【００７７】
なお、速度積分時定数τｖｉを粘性摩擦係数Ｒ以外の他の負荷特性に応じて変化させてもよい。特に、粘性摩擦係数Ｒと動摩擦Ｄは同様の特性を持つため、速度積分時定数τｖｉを動摩擦Ｄに応じて変化させてもよい。また、粘性摩擦係数Ｒと動摩擦Ｄとに、それぞれの所定比率を乗じて加算した値に応じて速度積分時定数τｖｉを変化させるようにしててもよい。また、粘性摩擦係数Ｒに応じて速度積分時定数τｖｉを変化させる制御と、動摩擦Ｄに応じて速度積分時定数τｖｉを変化させる制御とを、速度ωに応じて切り替えるようにしてもよい。また、速度積分時定数τｖｉを直接変化させるのではなく、速度制御器５０における比例器と積分器の比率を変化させてもよい。
【００７８】
（トルク指令補正）
トルク指令補正器６０は、トルク指令補正量Ｔｈを次式（４１）で示すように、前回のサイクルの偏加重Ｇの符号を変えたものを新たなトルク指令補正量Ｔｈとする。
Ｔｈ（ｉ）  ＝  −Ｇ（ｉ−１）                    ・・・（４１）
【００７９】
以上のように、本実施形態のモータ制御装置は、偏加重Ｇ（負荷特性ψの１つ）に基づきトルク指令Ｔ＊を補正することにより、偏加重Ｇが大きい装置において簡単な演算でトルク指令Ｔ＊を補正し、回転方向が変化しても同一ゲインで同特性（例えば、整定時間が同一）を実現できる。同様の効果（回転方向が変化しても同一ゲインで同特性であること）を得るために、回転方向により異なるゲインを利用する方法が考えられるが、２組のゲインを設定する必要があり、ゲイン設定に要する時間が長くなる。本実施形態では同一ゲインでよく、ゲイン設定に要する時間が短い。
【００８０】
なお、トルク指令補正器６０において、偏加重Ｇの符号を変えたものをトルク指令補正量Ｔｈとしたが、トルク指令を他の負荷特性に応じて補正してもよい。例えば、下記式（４２）のように、偏加重Ｇと動摩擦Ｄとにより補正してもよい。
Ｔｈ（ｉ）
＝  −Ｇ（ｉ−１）＋Ｄ（ｉ−１）  （ω＞０のとき）
＝  −Ｇ（ｉ−１）−Ｄ（ｉ−１）  （ω＜０のとき）  ・・・（４２）
【００８１】
また、下記式（４３）のように、偏化重Ｇと動摩擦Ｄと粘性摩擦係数Ｒとにより補正してもよい。
Ｔｈ（ｉ）
＝  −Ｇ（ｉ−１）＋Ｄ（ｉ−１）＋Ｒ（ｉ−１）・ω（ｉ）  （ω＞０のとき）
＝  −Ｇ（ｉ−１）−Ｄ（ｉ−１）＋Ｒ（ｉ−１）・ω（ｉ）  （ω＜０のとき）
・・・（４３）
【００８２】
（モータ制御装置の動作）
本実施形態におけるモータ制御装置１の全体的な処理の流れを説明する。図４は、モータ制御装置１における、位置偏差演算器１０、位置制御器２０、速度検出器３０、速度偏差演算器４０、速度制御器５０、トルク指令補正器６０、および負荷特性演算器７０において実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
サンプリングタイムＴｓ毎に発生する割り込みにより、図４に示す処理を行うサブルーチンが起動される。サブルーチンが起動されると、位置指令θ＊、および検出位置θが入力される（ステップＳ１１）。次に、位置偏差演算器１０により、位置指令θ＊と検出位置θとに基づき、式（５）のように、位置偏差ｅθが演算される（ステップＳ２）。
【００８４】
次に、位置制御器２０により、位置偏差ｅθと負荷特性ψとに基づき、式（６）、（７）を用いて速度指令ω＊が演算される（ステップＳ１３）。このとき、式（３７）にしたがい位置比例ゲインＫｐｐが演算されている。
【００８５】
次に、速度微分器３０により、検出位置θに基づき、式（８）にしたがい速度ωが演算される（ステップＳ１４）。
【００８６】
次に、速度偏差演算器４０により、速度指令ω＊と速度ωとに基づき、式（９）のように、速度偏差ｅωが演算される（ステップＳ５）。
【００８７】
次に、速度制御器５０により、速度偏差ｅωと負荷特性ψとに基づき、式（１０）、（１１）のように、補正前トルク指令Ｔｐ＊が演算される（ステップＳ１６）。このとき、式（３８）のように、速度積分時定数τｖｉが演算される。
【００８８】
そして、トルク指令補正器６０により、補正前トルク指令Ｔｐ＊と負荷特性ψとに基づき、式（１２）、（１３）のように、トルク指令Ｔ＊が演算される（ステップＳ１７）。その際、式（４１）にしたがいトルク指令補正量Ｔｈが演算され、このトルク指令補正量Ｔｈにより補正前トルク指令を補正し、補正後のトルク指令Ｔ＊を得る。補正されたトルク指令Ｔ＊が出力される（ステップＳ１８）。
【００８９】
その後、速度ωとトルク指令Ｔ＊とに基づき、式（１７）にしたがい状態フラグＦｌａｇを設定する（ステップＳ１９）。その後、状態フラグの値を判断し（ステップＳ２０）、その値に応じた処理を行う（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【００９０】
状態フラグＦｌａｇ＝"Ｆ"（正転時用の演算を行う状態）のとき、速度ωとトルク指令Ｔ＊とに基づき、式（１８）〜（２４）にしたがい、正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆ、および合成値Ｔｄｆを演算し、かつ、式（３３）〜（３５）にしたがい、前サイクルにおける逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒ、および合成値Ｔｄｒを現サイクルの値として保持する（ステップＳ２１）。その後、ステップＳ２４を実行する。
【００９１】
状態フラグＦｌａｇ＝"Ｒ"（逆転時の演算を行う状態）のとき、速度ωとトルク指令Ｔ＊とに基づき、式（１９）、および（２５）〜（２９）にしたがい、逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒ、および合成値Ｔｄｒを演算し、かつ、式（３０）〜（３２）にしたがい、前サイクルにおける正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆ、および合成値Ｔｄｆを現サイクルの値として保持する（ステップＳ２２）。その後、ステップＳ２４を実行する。
【００９２】
状態フラグＦｌａｇ＝"Ｓ"（演算を行わない状態）のとき、式（３０）〜（３５）にしたがい、前サイクルにおける、正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆ、および合成値Ｔｄｆと、逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒ、および合成値Ｔｄｒとを、現サイクルの値として保持する（ステップＳ２３）。その後、ステップＳ２４を実行する。
【００９３】
ステップＳ２４において、正転時のイナーシャＪｆ、粘性摩擦係数Ｒｆおよび合成値Ｔｄｆと、逆転時のイナーシャＪｒ、粘性摩擦係数Ｒｒおよび合成値Ｔｄｒとに基づき、式（３６）にしたがい負荷特性ψを演算する。
【００９４】
このようにして求められた負荷特性は、正転時におけるトルク指令Ｔ＊と速度ωに基づき演算された負荷特性と、逆転時におけるトルク指令Ｔ＊と速度ωに基づき演算された負荷特性とを平均した値となる。すなわち、イナーシャＪは、正転時のイナーシャＪｆと逆転時のイナーシャＪｒの平均となる。また、粘性摩擦係数Ｒは、正転時の粘性摩擦係数Ｒｆと逆転時の粘性摩擦係数Ｒｒとの平均となる。このように平均値を求めることにより、ノイズの影響を小さくできるため、精度の高い負荷特性ψ（イナーシャＪ、および粘性摩擦係数Ｒ）が得られる。その精度が高い負荷特性ψを利用することにより、精度が高い各種補正が実現できる。
【００９５】
なお、上記のステップＳ１９〜Ｓ２４は負荷演算器７０により実行される。
【００９６】
以上のように構成される本実施形態のモータ制御装置は、トルク検出値（一例として、トルク指令値を使用）と速度検出値とに基づき負荷特性（粘性摩擦係数Ｒ、動摩擦Ｄ、偏加重Ｇ）を演算する。これにより、詳細な負荷特性の記述ができ、この負荷特性を利用して各種の補正をすることができるという効果を有する。
【００９７】
また、本実施形態のモータ制御装置は、トルク検出値（トルク指令Ｔ＊）の大きさが閾値より大きいときのトルク検出値と検出速度ωとに基づき負荷特性ψの演算を実行する。これにより、Ｓ／Ｎ比（シグナル・ノイズ比）が大きいトルク値のみを使用でき、ノイズの影響を小さくできるため、精度の高い負荷特性ψを演算できるという利点がある。さらに、各種補正は精度が高い負荷特性ψを利用できるため、精度が高い各種補正ができるという効果を有する。
【００９８】
また、本実施形態のモータ制御装置は、速度の大きさ｜ω｜が閾値ω０より大きいときのトルク検出値と速度ωとに基づき負荷特性ψの演算を実行する。これにより、Ｓ／Ｎ比（シグナル・ノイズ比）が大きい速度ωのみを使用でき、ノイズの影響を小さくできるため、精度の高い負荷特性ψを演算できるという利点がある。さらに、各種補正は精度が高い負荷特性ψを利用できるため、精度が高い各種補正ができるという効果を有する。
【００９９】
また、本実施形態のモータ制御装置は、加速度（速度の時間変化）の大きさ｜ａ｜が閾値ａ０より大きいときのトルク値と速度ωとに基づき負荷特性ψの演算を実行する。これにより、Ｓ／Ｎ比（シグナル・ノイズ比）が大きい加速度ａのみを使用し、ノイズの影響を小さくできるため、精度の高い負荷特性ψを演算できるという利点がある。さらに、各種補正は精度が高い負荷特性ψを利用できるため、精度が高い各種補正ができるという効果を有する。
【０１００】
また、本実施形態において、位置指令θ＊を示す信号の代わりに、位置指令の時間微分を示す信号を用いてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態のモータ制御装置は位置指令θ＊に基づいて回転子位置を制御したが、本発明の負荷特性ψの演算に係る思想は、速度指令を入力し速度を制御するモータ制御装置や、トルク指令を入力してトルクを制御するモータ制御装置に適応することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の付加特性演算装置は、偏加重が大きい負荷においても負荷特性を正確に測定でき、モータ負荷の測定のための装置や、モータ制御装置に利用できる。本発明のモータ制御装置は、位置指令にしたがいモータを制御するモータ制御装置に有用であり、また、速度指令にしたがいモータを制御するモータ制御装置にも適応可能である。また、トルク指令にしたがいモータを制御するモータ制御装置にも適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明のモータ制御装置の構成図
【図２】本発明のモータ制御装置の位置制御器における粘性摩擦係数に対する位置比例ゲインの関係図
【図３】本発明のモータ制御装置の速度制御器における粘性摩擦係数に対する速度積分時定数の関係図
【図４】本発明のモータ制御装置の位置偏差演算器、位置制御器、速度検出器、速度偏差演算器、速度制御器、トルク指令補正器、および負荷特性演算器の演算のフローチャート
【図５】従来のモータ制御装置の構成図
【図６】負荷の模式図であり、（ａ）、（ｂ）は偏加重がないときの負荷の模式図、（ｃ）、（ｄ）は偏加重が大きいときの負荷の模式図
【符号の説明】
【０１０４】
１  モータ制御装置
２  モータ
３  負荷
４  ロータリーエンコーダ
５  指令発生器
１０  位置偏差演算器
２０  位置制御器
３０  速度検出器
４０  速度偏差演算器
５０  速度制御器
６０  トルク指令補正器
７０  駆動器
８０  負荷特性演算器
【図１】
2005168166.tif 000015
【図２】
2005168166.tif 000016
【図３】
2005168166.tif 000017
【図４】
2005168166.tif 000018
【図５】
2005168166.tif 000019
【図６】
2005168166.tif 000020